DE415910C

DE415910C - Arrangement for regulating the current in arc rectifiers

Info

Publication number: DE415910C
Application number: DET27285D
Authority: DE
Inventors: Pierre Marie Gabriel Toulon
Original assignee: Societe de Recherches et de Perfectionnements Industriels SRPI
Current assignee: Societe de Recherches et de Perfectionnements Industriels SRPI
Priority date: 1923-01-05
Filing date: 1923-01-05
Publication date: 1925-07-03
Also published as: US1654949A; GB209426A; FR574515A

Description

Anordnung zur Regelung der Stromstärke in Lichtbogengleichrichtern. Die Erfindung bezieht sich auf 1Vechselstromgleichrichter, bei denen der Strom in Forrn eines Lichtbogens zwischen einer Glühkathode oder einer flüssigen metallischen Kathode (beispielsweise einer Quecksilberkathode) mit einen Kathodenfleck, der durch einen kleinen Hilfsbogen .aufrechterhalten wird, und einer oder mehreren Anoden fließt. .-Ms Glühkathode findet bei derartigen Apparaten beispielsweise ein in einem verdünnten Gase, wie Neon oder Argon, untergebrachter Draht Verwendung, der durch den Durchgang eines Stromes im Glühzustande erhalten wird. Die Erfindung bezweckt, den von derartigen Apparaten gelieferten Strom in kontinuierlicher Weise regelbar und veränderlich zu machen.Arrangement for regulating the amperage in arc rectifiers. The invention relates to 1 AC rectifiers in which the current in Forming an arc between a hot cathode or a liquid metallic one Cathode (for example a mercury cathode) with a cathode spot that passes through a small auxiliary arch, and one or more anodes flows. .-Ms hot cathode is used in such devices, for example, one in one diluted Gases, such as neon or argon, housed wire use, which is obtained by the passage of a current in the glowing state. The invention aims to keep the current supplied by such apparatus in a continuous manner to make controllable and changeable.

Bei den bekannten lochevakuierten Dreielektrodenröhren kann man den Strom zwischen der Glühkathode und der Anode durch Änderung des Potentials des Gitters regeln. In entsprechender Weise hat man auch bei mit Wechselstrom oder Gleichstrom gespeisten Lichtbogenapparaten der oben gekennzeichneten Art schon vorgeschlagen, in die Strombahn ein gekühltes Gitter zu bringen, dessen Potential zwecks Einwirkung auf Aden gelieferten Strom geändert wird. Ferner hat man den Vorschlag gemacht, um den Apparat einen Leiter anzubringen, dessen Potential man verändert. Die auf diese Weise herge- stellten App # werden beispielsweise in den bekann e 4 rbaltungen als Gleichrichter, Verstärker,sistrornerzeuger, für hohe oder niedrige ' requeriz benutzt. Bei ihnen kann die elektrostatische Wirkung der Steuer- e14troxie die Zün4ung des Bogens nur ent- weder beschleunigen oder verzögern. Nachdem der Bogen aber einmal zwischen der Kathode und einer Anode eingeleitet worden ist, kann ,er nicht wieder durch die Steuerelektrode zum Erlöschen gebracht werden. Daraus ergibt sich, daß man mit Hilfe der bis jetzt bekannten Schaltungen die Stärke des durch eine Anode gelieferten Stromes nicht vollständig nach Belieben und in allmählich fortschreitender Weise regeln kann. Besonders, wenn der Apparat mit Wechselstrom gespeist wird und als Gleichrichter oder Verstärker arbeitet, ist es nicht möglich, im Nutzstromkreise nach Belieben die jeweils gewünschte Spannung oder Stromstärke zu erhalten.With the known hole-evacuated three-electrode tubes, the current between the hot cathode and the anode can be regulated by changing the potential of the grid. In a corresponding manner, it has already been proposed in the case of arc devices of the type identified above that are fed with alternating current or direct current to bring a cooled grid into the current path, the potential of which is changed for the purpose of acting on the current supplied to Aden. Furthermore, the proposal has been made to attach a conductor to the apparatus, the potential of which is changed. The produced in this way App # are for example in the well-known 4 elaborations as a rectifier, Amplifier, sistrornergenerator, for high or low 'requeriz used. With you the electrostatic effect of the control e14troxia the ignition of the bow only neither accelerate nor retard. After this However, once the arc has been introduced between the cathode and an anode, it cannot be extinguished again by the control electrode. It follows from this that, with the aid of the circuits known up to now, it is not possible to regulate the strength of the current supplied by an anode completely at will and in a gradually progressive manner. Especially if the device is fed with alternating current and works as a rectifier or amplifier, it is not possible to obtain the desired voltage or current intensity in the utility circuit at will.

Dieser Übelstand besteht bei den hochevakuierten Röhren mit drei Elektroden nicht. Hier kann man bekanntlich durch Veränderung des Potentials des Gitters die Stärke des Stromes zwischen Glühkathode und Anode in kontinuierlicher Weise verändern. Diese Lampen leist'i#ii aber anderseits nicht dieselben Dienste wie die Lichtbogenapparate. Sie liefern selbst bei sehr großen Abmessungen nur einen verhältnismäßig schwachen Strom. Ferner ist der Spannungsabfall .im Vakuum zwischen Glühdraht und Anode erheblich und daher der Wirkungsgrad bei niedrigen Spannungen gering.This drawback exists with the highly evacuated tubes with three electrodes not. As is well known, by changing the potential of the grid, the Change the strength of the current between the hot cathode and anode in a continuous manner. On the other hand, however, these lamps do not perform the same services as the arc apparatus. Even with very large dimensions, they only provide a relatively weak one Current. Furthermore, the voltage drop in the vacuum between the filament and the anode is considerable and therefore the efficiency is low at low voltages.

Die Erfindung bezweckt, unter Vermeidung des angedeuteten Übelstandes bei mit Wechselstrom gespeisten Lichtbogenapparaten fast alle Schaltungen benutzen und die meisten An-' wendungsmöglichkeiten ausnutzen zu können, die bisher den Dreielektrodenlampen vorbehalteil waren. Sie besteht darin, daß man zwischen einer Elektrode des Apparates und einer in ihrer Nähe angeordneten Steuerelektrode nicht mehr wie bisher eine konstante Potential-' differenz oder eine wechselnde Potentialdifferenz, die mit dem Potential dieser Elektrode in Phase oder ihr gegenüber um einen bestimmten Betrag in der Phase verschoben ist, erzeugt, sondern daß man Vorrichtungen vorsieht, mittels welcher man die Phasen der Spannung an der Elektrode und Steuerelektrode gegeneinander nach Belieben. verschieben kann. Auf diese Weise kann der Lichtbogen während eines bestimmten Bruchteils der Halbperiode, für die die entsprechende Anode positiv ist, unterdrückt werden. Derartig beeinflußbare Steuerelektroden lassen sich natürlich gleichzeitig bei mehreren Elektroden an-wenden.The invention aims, while avoiding the drawback indicated use almost all circuits with alternating current powered arc apparatus and to be able to use most of the possible applications that were previously the three-electrode lamps were reserved. It consists in placing one between an electrode of the apparatus and a control electrode arranged in their vicinity is no longer one as before constant potential 'difference or a changing potential difference, which with the potential of this electrode in phase or opposite it by a certain amount is shifted in phase, generated, but that one provides devices by means of which one the phases of the voltage on the electrode and control electrode against each other at will. can move. This way the arc can occur during a a certain fraction of the half-cycle for which the corresponding anode is positive, be suppressed. Such controllable control electrodes can of course apply to several electrodes at the same time.

Die Phasenverschiebung kann derart geregelt werden, daß oder Bogen zwischen einer beliebigen Anode und der Kathode während jeder Periode nur innerhalb zweier nach Belieben bestimmbarer Zeitpunkte aufrechterhalten bleibt. Es wird auf diese Weise möglich, idie Stärke des durch die Anode gelieferten sowie die mittlere Spannung des .gleichgerichteten Stromes allmählich zu ändern. Die neue Einrichtung kann nicht nur als Verstärker, dessen Charakteristik nicht den scharfen Knick aufweist wie bei den bisher vorgeschlagenen Schaltungen, benutzt 'werden, sondern auch unter Verwendung geeigneter Schaltungen als Spannungsregler oder -transformator, als Anlaßwiderstand, als Abwärtstransformator und als Phasenkompensator, wie sich aus den nachstehenden Darstellungen ergeben wird.The phase shift can be controlled so that or arc between any anode and the cathode during each period only within two arbitrarily determinable points in time is maintained. It will be on possible in this way, the strength of that supplied by the anode as well as the mean Gradually change the voltage of the rectified current. The new facility can not only be used as an amplifier, the characteristics of which do not have the sharp kink as with the circuits proposed so far, but also below Use of suitable circuits as a voltage regulator or transformer, as a starting resistor, as a step-down transformer and as a phase compensator, as can be seen from the following Representations will result.

Die Erfindung ist in den Abbildungen in verschiedenen Ausführungsformen dargestellt, und zwar bezieht sich Abb. i auf eine Entladungsröhre mit nur einer Anode. Diese kann in der angegebenen Schaltung als Verstärker- oder Spannungsregler benutzt werden. Die Phasenverschiebung der Spannung zwischen Anode und Steuerelektrode wird mit Hilfe einer veränderlichen Selbstinduktionsspule erreicht.The invention is shown in the figures in various embodiments shown, namely Fig. i relates to a discharge tube with only one Anode. This can be used in the specified circuit as an amplifier or voltage regulator to be used. The phase shift of the voltage between anode and control electrode is achieved with the help of a variable self-induction coil.

Abb. a stellt schematisch die Änderung der Spannung und der Stromstärke in einer Röhre nach Abb. i in Abhängigkeit von der Zeit dar.Fig. A shows schematically the change in voltage and current in a tube according to Fig. i as a function of time.

j Abb. 3 stellt ein Entladungsrohr mit zwei Anoden dar.j Fig. 3 shows a discharge tube with two anodes.

I Abb. q. bezieht sich auf eine Anordnung mit einer größeren Anzahl von Anoden, die durch ein Mehrphasenstrommetz gespeist wird. Sie ist besonders von Bedeutung für die Her-; stellung eines Frequenztransformators und eines Phasenkompensators. Abb. 5 stellt schematisch die Spannung und Stromstärke zwischen jeder Anode und der Kathode bei einer Anlage nach Abb. d. dar. ' In Abb. 6 ist ein Gefäß mit mehreren Kathoden dargestellt, in welchem die Stromrichtung nach Belieben umgekehrt werden kann.I Fig.q. refers to an arrangement with a larger number of anodes, which is fed by a multiphase electricity network. She is special from Meaning for the her-; position of a frequency transformer and a phase compensator. Fig. 5 schematically shows the voltage and current between each anode and the cathode for a system according to Fig. d. Fig. 6 shows a vessel with several cathodes shown, in which the current direction can be reversed at will.

Bei der Ausführungsform nach Abb. i enthält das Gefäß i eine Ouecksilberkathode 2, auf der mit Hilfe einer Hilfselektrode 3, die durch ein Gleichstromnetz .4, . über einen regelbaren Widerstand 5 gespeist wird, ein glühender Kathodenfleck unterhalten wird. Die Quecksilberanode 6 ist über den die Verbraucher A enthaltenden Nutzstromkreis an ein Wechselstromnetz 8, 8' mit der Stromduelle 8" angeschlossen. Eine die Anode 6 umgebende Hülle 9 ,bildet die Steuerelektrode und ist mit der Kathodenzuleitung über einen Widerstand io und mit dem anderen Pole des Wechselstromnetzes 8 über die Primärwicklung eines kleinen Transformators i i verbunden, dessen Selbstinduktion durch allmähliches Kurzschließen der Sekundärwicklung über einen veränderlichen Widerstand 12 verändert werden kann. Statt des Transformators i i könnte auch eine Drosselspule mit veränderlicher Selbstinduktion verwendet werden.In the embodiment according to Fig. I, the vessel i contains a mercury cathode 2, on the with the help of an auxiliary electrode 3, which is through a direct current network .4,. is fed via an adjustable resistor 5, maintain a glowing cathode spot will. The mercury anode 6 is on the consumer A containing utility circuit connected to an alternating current network 8, 8 'with the current duel 8 ". One is the anode 6 surrounding sheath 9, forms the control electrode and is connected to the cathode lead via a resistor io and to the other pole of the alternating current network 8 via the primary winding of a small transformer i i connected, its self-induction by gradually shorting the secondary winding across a variable Resistance 12 can be changed. Instead of the transformer i i could also be a Choke coil with variable self-induction can be used.

Das Gefäß wird zweckmäßig durch Eintauchen in ein mit isolierender Flüssägkeit, beispielsweise Ö1, gefüllten Behälter 13 gekühlt.The vessel is expediently immersed in a with insulating Liquid, for example Ö1, filled container 13 is cooled.

Statt der äußeren Steuerelektrode kann auch ein in der Bahn des Lichtbogens liegendes gekühltes Gitter benutzt werden.Instead of the external control electrode, one can also be placed in the path of the arc lying, cooled grid can be used.

Der zur Veränderung des Potentials der Belegung 9 erforderliche Strom ist außerordentlich schwach im Verhältnis zu dem, der durch den äußeren Stromkreis 7 geliefert wird, so daß der Widerstand io und die Selbstinduktion i i ohne Nachteil sehr hoch sein können. Da oder in ihnen fließende Strom nur schwach ist, können die Abmessungen sehr gering sein. Die Spannung des Sekundärstromes des Transformators i i kann - derart gewählt werden, daß man den veränderlichen Widerstand 12 möglichst billig ausführen kann. Dieser Regehviderstand ist, was einen weiteren Vorteil bedeutet, von den übrigen Teilen isoliert.The current required to change the potential of occupancy 9 is extraordinarily weak in relation to that which is passed through the external circuit 7 is supplied, so that the resistance io and the self-induction i i without any disadvantage can be very high. Since or in them current flowing is only weak, you can the dimensions can be very small. The voltage of the secondary current of the transformer i i can - be chosen in such a way that the variable resistor 12 is as possible can run cheaply. This rain resistance is what another advantage means isolated from the rest of the parts.

Die Röhre wird mittels der Elektrode 3 gezündet und im Betriebe gehalten. In der Abb. 2 ist durch die Kurve 14 schematisch die Potentialdifferenz zwischen der Käthode 2 und der Anode 6 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Die darunterliegende Kurve 20 veranschaulicht die Stärke, die der @'@Techseistrom haben würde, wenn er unbeeinflußt die Röhre durchfließen würde. Die Kurve 15 stellt die Potentialdifferenz zwischen der Kathode 2 und der Hülle 9 dar. Die Phasenverschiebung der beiden Sinuslinien 14 un--1 15 gegeneinander, d. h. der Abstand 16 bis 17 kann durch entsprechende Einstellung des Widerstandes 12 in ununterbrochener Weise verändert werden. Solange das Potential 15 der Belegung 9 gegenüber der Kathode 12 unterhalb eines- gewissen durch die wagerechte Linie i8 dargestellten Wertes liegt, kann ein Bogen zwischen der Kathode und der Anode nicht entstehen. Wird dieser Potential z. B. beim Punkte 18' erreicht, so zündet der Bogen, und die Potentialdifferenz zwischen der Kathode und der Anode (siehe Kurve 14) nimmt einen ziemlich geringen und konstanten Wert i g' an, der im Falle eines Quecksilberlichtbogens etwa i i Volt beträgt. Diese Potentialdifferenz ist durch die wagerechte Linie i9 dargestellt. Gleichzeitig nimmt die Stromstärke 2o in der Anode (siehe untere Kurve), die bei 20' Null ist, plötzlich einen ziemlich hohen Wert 2o" an, der von der eingestellten Phasenverschiebung und der Selbstinduktion des Stromkreises abhängt. In der Abb. 2 ist angenominen, daß der N utzstrornkreis keine Selbstinduktion besitzt, so daß nach der Zündung die Stromstärke in einer Sinuslinie -2ö'-2o"' verläuft. In dem Augenblick, in welchem die Spannung (sie-he Kurve 1q.) beim Punkte i9" unter die Spannung i9 sinkt, die nötig ist, um den Bogen zwischen den- Elektroden aufrechtzuerhalten, erlischt der Bogen. Die gleichen Erscheinungen wiederholen sich bei jedem Wechsel.The tube is ignited by means of the electrode 3 and kept in operation. In Fig. 2, the curve 14 schematically shows the potential difference between the cathode 2 and the anode 6 shown as a function of time. The one below Curve 20 illustrates the strength the @ '@ Techseistrom would have if it were would flow through the tube unaffected. The curve 15 represents the potential difference between the cathode 2 and the shell 9. The phase shift of the two sinusoidal lines 14 un - 1 15 against each other, i.e. H. the distance 16 to 17 can be changed by corresponding Setting of the resistor 12 can be changed in a continuous manner. So long the potential 15 of the coating 9 with respect to the cathode 12 is below a certain value is the value shown by the horizontal line i8, an arc between the cathode and the anode do not arise. If this potential z. B. with points 18 'is reached, the arc ignites and the potential difference between the cathode and the anode (see curve 14) takes a fairly low and constant value i g ', which in the case of a mercury arc is about i i volts. These The potential difference is shown by the horizontal line i9. Simultaneously takes the current intensity 2o in the anode (see lower curve), which is zero at 20 ', suddenly a fairly high value 2o ", which depends on the set phase shift and the self-induction of the circuit depends. In Fig. 2 it is assumed that the N utzstrornkreis has no self-induction, so that after ignition Current strength runs in a sine curve -2ö'-2o "'. At the moment in which the voltage (see curve 1q.) at point i9 "drops below the voltage i9, which is necessary to maintain the arc between the electrodes, the extinguishes Arc. The same phenomena are repeated with every change.

Die Abb. 3 zeigt die Schaltung einer Röhre gemäß der Erfindung mit einer Kathode und z we, Anoden. An die '-#-litte- der Wicklung des Speisetransformators 21 ist der äußere Nutzstromkreis 22 angeschlossen, und zwar ist die 1Litte über den Verbraucher 22 mit der Kathode 23, deren Kathodenfleck durch die Hilfsanode 24 aufrechterhalten wind, verbunden. Die Anoden 25 und 26 sind an die beiden Enden 21' und 21" der Transformatorwicklung angeschlossen. Die Steuerelektroden 27, 28, die bei 21"' am -Mittelpunkte des Transformators 21 liegen, wirken elektrostatisch auf die Entladungen ein und verzögern die Zündung des Bogens, Ihre Spannung gegenüber der Kathode 23 wird gegenüber derjenigen der Anoden 25, 26 mit Hilfe von Widerständen 29, 30 und von veränderlichen Selbstinduktionen 31, 32 in der Phase verschoben.Fig. 3 shows the circuit of a tube according to the invention with a cathode and two anodes. The external useful circuit 22 is connected to the middle winding of the supply transformer 21, namely the 1Litte is connected via the consumer 22 to the cathode 23, the cathode spot of which is maintained by the auxiliary anode 24. The anodes 25 and 26 are connected to the two ends 21 'and 21 "of the transformer winding. The control electrodes 27, 28, which are located at 21"' at the center of the transformer 21, act electrostatically on the discharges and delay the ignition of the arc Their voltage with respect to the cathode 23 is shifted in phase with respect to that of the anodes 25, 26 with the aid of resistors 29, 30 and variable self-inductions 31, 32.

Um den Wert der Selbstinduktionen und damit die Phasenverschiebung zu ändern, kann man beispielsweise die gegenseitige Induktion der Spulen 31 und 3 2 ändern, ferner kann man die Selbstinduktionen der Spulen in ähnlicher Weise, wie bei Abb. i beschrieben wurde, dadurch ändern, daß man sie als Primärwicklung eines Transformators ausbildet, dessen Sekundärwicklung an veränderliche Widerstände angeschlossen ist.About the value of the self-induction and thus the phase shift to change, one can, for example, the mutual induction of the coils 31 and 3 2 change, furthermore one can change the self-induction of the coils in a similar way, as described in Fig. i, change it by using it as the primary winding one Transformer forms whose secondary winding is connected to variable resistors is.

Bei dieser Schaltung kommt es bei bestimmten Gzfäßformen und bei zu hohem Druck des Quecksilberdampfes vor, daß die Regelung der Stärke des gelieferten Stromes unmöglich ist, und daß der Lichtbogen nicht erlöschen will. Man kann nm allgemeinen diesen Fehler dadurch beseitigen, daß man längs der Wandungen weitere Hüllen 33, 34 anbringt, die bei 2r"' mit dem Mittelpunkte des Transformators (wie durch die ausgezogenen Linien in Abb. 3 angedeutet) oder bei 23' (wie durch die gestrichelten Linien angegeben) mit der Kathode verbunden werden, oder aber man hält die Hülle 33 auf einem Potential, das gegenüber ihrer Anode eine negative Phasenverschiebung aufweist, beispielsweise indem man sie an 26 anschließt. Dasselbe gilt für die Hülle 34, die mit 25 zu verbinden wäre.With this circuit it occurs with certain vessel shapes and with high pressure of mercury vapor that regulating the strength of the supplied Current is impossible, and that the arc does not want to extinguish. One can nm generally eliminate this error by adding more along the walls Attaching sleeves 33, 34 which at 2r '' 'with the centers of the transformer (such as indicated by the solid lines in Fig. 3) or at 23 '(as indicated by the dashed lines) are connected to the cathode, or one holds the shell 33 at a potential that has a negative phase shift with respect to its anode by connecting it to 26, for example. The same goes for the shell 34, which would have to be combined with 25.

Abb. 4 bezieht sich auf einen mehrphasigen Gleichrichter mit sechs Anoden. Die Sekundärseite des sechsphasigen Transformators 35 speist die sechs Anoden 36, 37, 38, 39, 40 und 41, deren jeder eine Steuerelektrode42 zugeordnet ist. Die in der Abbildung als leitende Hüllen dargestellten Steuerelektroden könnten durch Gitter.im Liditbogenraume ersetzt werden. Die mittels der Hilfselektrode 44 wirksam erhaltene Kathode .I3 ist mit dem i"l:ittelpunkte des Transformators über den Nutzstromkreis 45 entsprechend einer der für Quecksilberdampfgleichrichter bekannten Schaltungen verbunden. Mit Hilfe mehrerer geeigneter Anzapfungen oder Hilfswicklungen des Mehrphasentransformators wird in einem Magnetstromkreise 46 von kleinen Abmessungen ein Drehfeld erzeugt. Es kann dies beispielsweise mit Hilfe der Spulen 47, 48, 49 geschehen. Man kann dann die Phase der Spannung einer beliebigen Steuerelektrode, beispielsweise der Elektrode 42, dadurch ändern, daß man die Lage der Speisespule 5o gegenüber den festen Spulen 47, 48, 49, die das Drehfeld erzeugen, verändert. Die für die Steuerung der Entladung über die sechs Anoden notwendigen sechs Spulen 50 können auf einem gemeinsamen beweglichen Kern derart angebracht sein, daß ihre Wicklungen nach Art der Wicklungsabschnitte eines Dynamoankers ausgebildet sind. Man erzielt dann allmähliche Änderungen in der Stärke ödes gelieferten Stromes, wenn man den beweglichen Kern innerhalb des Drehfeldes sich langsam drehen läßt. Läßt man den Kern ununterbrochen mit einer gewissen Geschwindigkeit umlaufen, so kann man im Nutzstromkreise einen Wellenstrom entnehmen, dessen Frequenz von- der Umlaufsgeschwindigkeit des Kernes abhängt. Man erhält auf diese Weise einem. Frequenztransformator. Man kann die Schaltung vervollständigen, indem man mehrere Apparate der beschriebenen Art zu einer Mehrphasenverteiilung ausnutzt. Beispielsweise kann man auf diese Weise mit Hilfe von drei Apparaten einen Dreiphasenstrom mit einer anderen Frequenz als das Netz erzielen.Fig. 4 refers to a polyphase rectifier with six anodes. The secondary side of the six-phase transformer 35 feeds the six anodes 36, 37, 38, 39, 40 and 41, each of which is assigned a control electrode 42. The control electrodes shown in the figure as conductive sheaths could be replaced by grids in the Liditbogenraum. The cathode .I3 effectively obtained by means of the auxiliary electrode 44 is connected to the central point of the transformer via the useful circuit 45 in accordance with one of the circuits known for mercury vapor rectifiers. With the help of several suitable taps or auxiliary windings of the polyphase transformer, a magnetic circuit 46 of small dimensions This can be done, for example, with the help of the coils 47, 48, 49. The phase of the voltage of any control electrode, for example the electrode 42, can then be changed by changing the position of the supply coil 5o with respect to the fixed coils 47 The six coils 50 necessary for controlling the discharge via the six anodes can be mounted on a common movable core in such a way that their windings are designed in the manner of the winding sections of a dynamo armature then gradual changes in the S strong barren current supplied, if one lets the movable core turn slowly within the rotating field. If the core is allowed to revolve uninterruptedly at a certain speed, one can see a wave current in the useful circuit, the frequency of which depends on the speed at which the core revolves. You get one that way. Frequency transformer. The circuit can be completed by using several apparatuses of the type described for a multiphase distribution. For example, three devices can be used in this way to obtain a three-phase current with a frequency different from that of the mains.

Auf eine derartige Drehfeldanordnung zur Beeinflussung der Steuerelektroden, wie sie bei einer Anordnung gemäß Abb. 4 durch die Spulen 47, 48 und 49 verwirklicht ist, können alle Verbesserungen Anwendung finden, welche für die Mehrfachwicklungen der Dynamomaschine oder der mehrphasigen Statoren bekannt sind.Such a rotating field arrangement for influencing the control electrodes, as implemented by the coils 47, 48 and 49 in an arrangement according to FIG is, all improvements can be applied, which for the multiple windings the dynamo machine or the multiphase stators are known.

In -sehr einfacher Weise kann mittels der gemäß der Erfindung gestanzten Entladungsröhren ein Phasenkompensator hergestellt werden oder eine Vorrichtung, die den Leistungsfaktor verbessert, geschaffen werden. Es genügt, eine derartige Phasenverschiebung einzustellen, daß der von jeder der Anoden gelieferte Strom der Spannung des Speisetransformators voreilt. Man kann durch Anwendung der Erfindung Anordnungen schaffen, die selbsttätig den Spannungsabfall in den Leitungen eines Verteilungsnetzes ausgleichen. Des weiteren ist es möglich, die Spannung oder die Stärke des durch die Entladungsröhre gelieferten Stromes nach Belieben und ununterbrochen dadurch zu verändern, daß man den Wert einer in passender Weise mit der Steuerelektrode verbundenen Selbstinduktion oder eines entsprechend geschalteten Widerstandes ändert oder unmittelbar entsprechende Spannungen auf die Steuerelektrode einwirken läßt. Es ist ohne weiteres verständlich, daß. man diese Änderung der Steuerspannung durch den beweglichen Teil eines Voltmeters oder Amperemeters erzeugen kann. Ferner kann man zur Änderung der Phasenverschiebung zwischen Netzspannung und Spannung an der Steuerelektrode mittels veränderlicher Selbstinduktionen die bekannte Erscheinung benutzen, daß sich die Selbstinduktion einer Spule mit Eisenkern mit der Sättigung des Eisenkernes ändert und durch geeignete Schaltungen den Magnetisierungsstrom des Kernes beeinflussen. Man kann z. B. auf diese Weise selbsttätig die Netzspannung -in Abhängigkeit von der Stromstärke regeln und dadurch eine Art Compoundierung erzielen, daß man den Nutzstrom zur Sättigung des Kernes der Selbstinduktionsspule durch entsprechende Anordnung der Wicklungen auf diesem. Kern ausnutzt.In -very simple way can be punched by means of the according to the invention Discharge tubes a phase compensator are made or a device, that improve the power factor. It is enough to have one of these Phase shift so that the current supplied by each of the anodes is the Voltage of the supply transformer leads. One can by applying the invention Create arrangements that automatically reduce the voltage drop in the lines of a Equalize distribution network. Furthermore it is possible to adjust the voltage or the Strength of the current delivered by the discharge tube at will and uninterruptedly by changing the value of an appropriately with the control electrode connected self-induction or a correspondingly switched resistor changes or allows corresponding voltages to act directly on the control electrode. It is readily understandable that. one by this change of the control voltage can generate the moving part of a voltmeter or ammeter. Furthermore can to change the phase shift between mains voltage and voltage at the Control electrode by means of variable self-induction the well-known phenomenon use that self-induction of a coil with an iron core with saturation of the iron core changes and the magnetizing current through suitable circuits affect the core. You can z. B. in this way automatically the mains voltage - regulate depending on the current strength and thereby a kind of compounding achieve that the useful current to saturate the core of the self-induction coil by arranging the windings accordingly on this. Core exploits.

Die Wirkungsweise eines Gleichrichters nach Abb. 4 als Spannungsregler oder als Anlaßwiderstand ist schematisch in Abb. 5 dargestellt. Die Sinuskurve 51 der unteren Abbildung stellt die Potentialdifferenz zwischen dem Nullpunkt des Transformators und einer der Anoden dar. Die stark ausgezogene gezahnte Kurve 52 der oberen Abbildung stellt die Stärke des gelieferten Stromes dar. Die ausgezogene abgesetzte Kurve 53 der unteren Abbildung gibt die Spannungsdifferenz zwischen einer Anode und der Kathode wieder. Die Kurve 54 veranschaulicht die Spannungsdifferenz zwischen der Kathode und der Steuerelektrode.The mode of operation of a rectifier as shown in Fig. 4 as a voltage regulator or as a starting resistor is shown schematically in Fig. 5. The sine curve 51 the lower Figure represents the potential difference between the The zero point of the transformer and one of the anodes. The strongly extended toothed one Curve 52 of the figure above represents the strength of the current supplied The solid, detached curve 53 of the figure below gives the voltage difference between an anode and the cathode again. Curve 54 illustrates the voltage difference between the cathode and the control electrode.

Die Wirkungsweise des Apparates ist nach den oben an Hand der Abb. 2 gegebenen Erläuterungen leicht verständlich. Solange die Spannungsdifferenz zwischen Kathode und Steuerelektrode (vgl. Kurve 54) unterhalb eines bestimmten kritischen Wertes 54' liegt, kann eine Entladung zwischen der Kathode und der zugehörigen Anode nicht einsetzen. In dein Augenblicke, in welchem diese Spannungsdifferenz erreicht ist, setzt sie ein und bleibt bis zu dem Augenblicke bestehen, wo über die folgende Elektrode ihrerseits entsprechend dem Werte der Spannung ihrer Steuerelektrode der Strom einsetzt.The mode of operation of the apparatus is based on the above on the basis of Fig. 2 are easy to understand. As long as the voltage difference between Cathode and control electrode (see curve 54) below a certain critical Value 54 ', a discharge can occur between the cathode and the associated anode do not use. In your moment in which this tension difference reaches is, it sets in and persists until the moment when about the following Electrode in turn according to the value of the voltage of its control electrode Electricity starts.

Abb. 6 veranschaulicht die Schaltung eines Gleichrichters mit mehreren, beispielsweise zwei, dauernd auf hoher Temperatur gehaltenen Elektroden. Mittels dieser Anordnung kann man nach Belieben die Stromrichtung im Gefäß in einem gegebenen Augenblick umkehren sowiz die Stromstärke regeln. Die Kathoden 55 und 56 werden durch die Hilfselektroden 57 und 58 wirksam gehalten. Mit Hilfe der Steuerelektroden 59 und 6o kann die Zündung des Bogens in der einen oder der anderen Richtung verhindert werden. Zu diesem Zwecke ist die Steuerelektrode 59 mit der Kathode 56 über eine Wicklung 62 verbunden, die eine bestimmte, hinsichtlich der Stärke und der Phase veränderliche Spannung liefert. In gleicher Weise ist die Belegung 6o mit der Kathode 55 über eine Wicklung 6 1 verbunden. Die Spulen 61 und 62 können im Innern des Drehfeldes 63 verschoben werden. Speist man die Entladungsröhre mit Wechselstrom, so kann man nach Belieben die Richtung und die Stärke des durch das Gefäß fließenden Stroines ändern, indem man die Größe und Phase der die Steuerelektroden speisenden Spannungen entsprechend wählt.Fig. 6 illustrates the circuit of a rectifier with several, for example two, electrodes that are kept at a high temperature. By means of this arrangement, the direction of current in the vessel can be reversed at will and the current intensity can be regulated. The cathodes 55 and 56 are effectively held by the auxiliary electrodes 57 and 58. The ignition of the arc in one direction or the other can be prevented with the aid of the control electrodes 59 and 6o. For this purpose, the control electrode 59 is connected to the cathode 56 via a winding 62 which supplies a specific voltage which can be varied in terms of strength and phase. In the same way, the assignment 6o is connected to the cathode 55 via a winding 6 1. The coils 61 and 62 can be moved inside the rotating field 63. If you feed the discharge tube with alternating current, you can change the direction and strength of the stroke flowing through the vessel as you wish by choosing the size and phase of the voltages feeding the control electrodes accordingly.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for regulating the amperage in arc rectifiers with dependent discharge in dilute gases, with those near the anode Control electrodes are attached, which of alternating currents of the same period how the supply current of the rectifier are excited, characterized in that Devices are provided which allow the phase of the voltages to be adjusted to move the anode and the control electrode against each other.

2. Arrangement according to Claim i, characterized in that the change in the phase shift is thereby takes place that one in the secondary winding of a transformer, its primary Winding is between control electrode and anode, switched on resistor changed will.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that the change: the Phase shift by rotating one between the control electrode and a working electrode switched on. Coil takes place, which is generated in a by means of the feed current Rotating field is arranged rotatably.

4. Arrangement according to claim i, characterized in that that apart from the control electrode further electrodes influencing the arc are arranged to which such a voltage is applied that the arc discharge in certain parts of the vessel become unstable, making it easier to extinguish the arc will.

5. Arrangement according to claim i, characterized in that the devices for phase control influenced by the flow supplied by the rectifier will.

6. Arrangement according to claim i, characterized in that the phase shift is continuously changed so that in the consumption circuits a pulsating Direct current of a lower frequency than the frequency of the supply current flows.